本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種頭部姿態(tài)補償方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)它利用計算機生成一種模擬環(huán)境是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。

在虛擬現(xiàn)實(virtualreality，vr)智能設(shè)備工作過程中，需要對用戶的頭部位置進行追蹤，以實時準確的顯示用戶可看到的圖像，具體是通過集成在vr眼鏡上的傳感器(sensor)、陀螺儀采集用戶頭部的偏移角度θ數(shù)據(jù)，再通過mcu芯片(可與傳感器集成在一起)對采集的數(shù)據(jù)進行融合計算生成用戶頭部角度數(shù)據(jù)，加上預測點偏離角度后發(fā)送給cpu及gpu處理渲染，最終達到實時顯示用戶頭部看到的圖像。

vr設(shè)備包括三個陀螺儀，每個陀螺儀上包括角速度數(shù)據(jù)、地磁傳感器數(shù)據(jù)以及重力傳感器數(shù)據(jù)，因此，具有9個方向的數(shù)據(jù)，由于陀螺儀測量的角速度數(shù)據(jù)與實物實際角速度會有偏差，即會產(chǎn)生漂移，因此，通常需要根據(jù)地磁傳感器地磁數(shù)據(jù)以及重力傳感器加速度數(shù)據(jù)來計算角速度的補償量，以調(diào)整角速度數(shù)據(jù)的準確度，通常采用固定值的補償系數(shù)導致陀螺儀的調(diào)整后角速度準確度不高，會使得顯示給用戶的圖像產(chǎn)生抖動和漂移，降低了用戶的體驗感。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種頭部姿態(tài)補償方法及相關(guān)設(shè)備。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種頭部姿態(tài)補償方法，所述方法包括：

根據(jù)當前時刻的運動速度確定對應的補償系數(shù)；

利用所述補償系數(shù)對當前的頭部姿態(tài)進行補償，所述頭部姿態(tài)用于生成當前圖像。

可選地，所述根據(jù)當前時刻的運動速度確定對應的補償系數(shù)，包括：

配置不同運動速度與補償系數(shù)的對應關(guān)系；

獲取設(shè)備當前時刻的運動速度；

根據(jù)所述當前時刻的運動速度和所述對應關(guān)系確定當前時刻的補償系數(shù)；

利用所述補償系數(shù)對當前的頭部姿態(tài)進行補償，所述頭部姿態(tài)用于生成當前圖像。

可選地，所述配置不同運動速度與補償系數(shù)的對應關(guān)系具體包括：

在不同運動速度下，設(shè)置不同的補償系數(shù)，根據(jù)畫面顯示質(zhì)量，得出補償系數(shù)與設(shè)備的運動速度的對應關(guān)系。

可選地，所述對應關(guān)系為：

速度w＝aη+h，其中a和h均為常數(shù)，所述η為補償系數(shù)。

可選地，所述利用所述當前時刻的補償系數(shù)對當前的頭部姿態(tài)進行補償具體包括：

當前時刻的補償系數(shù)通過陀螺儀的調(diào)整后頭部姿態(tài)公式，計算得到調(diào)整后的陀螺儀的頭部姿態(tài)，其中，所述頭部姿態(tài)公式為

w為陀螺儀測量的實時角速度，q(t)為當前的頭部姿態(tài)，q(t-1)為上一幀的頭部姿態(tài)，δ為根據(jù)地磁傳感器數(shù)據(jù)以及重力傳感器數(shù)據(jù)來計算頭部姿態(tài)的補償量，η為補償系數(shù)。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種頭部姿態(tài)補償?shù)脑O(shè)備，該圖像生成的設(shè)備具有實現(xiàn)上述第一方面中圖像生成設(shè)備行為的功能。所述功能可以通過硬件實現(xiàn)，也可以通過硬件執(zhí)行相應的軟件實現(xiàn)。所述硬件或軟件包括一個或多個與上述功能相對應的模塊。

在一個可能的設(shè)計中，圖像生成的設(shè)備的結(jié)構(gòu)中包括處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲支持圖像生成的設(shè)備執(zhí)行上述方法的程序，所述處理器被配置為用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的程序。所述圖像生成設(shè)備還可以包括通信接口，用于圖像生成設(shè)備與其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信。

第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機存儲介質(zhì)，用于儲存為上述頭部姿態(tài)補償?shù)脑O(shè)備所用的計算機軟件指令，其包含用于執(zhí)行上述方面為圖像生成的設(shè)備所設(shè)計的程序。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的方案通過動態(tài)調(diào)整陀螺儀的角速度補償量，提高了測得角速度數(shù)據(jù)的準確度，避免導致人眼看到的畫面有明顯的抖動和漂移，提升了用戶的體驗感。

本發(fā)明的這些方面或其他方面在以下實施例的描述中會更加簡明易懂。

附圖說明

圖1-a是本發(fā)明實施例中提供的頭部姿態(tài)補償方法的一種實施例的流程圖；

圖1-b是本發(fā)明實施例中提供的頭部姿態(tài)補償裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明實施例中提供的頭部姿態(tài)補償設(shè)備的一種實施例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的內(nèi)容以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明實施例中的頭部姿態(tài)補償方法的一種實施例，所述方法包括：

根據(jù)當前時刻的運動速度確定對應的補償系數(shù)。

這里的運動速度可以是角速度，在檢測過程中，不同的角速度可以對應不同的補償系數(shù)。

具體可以包括：

配置不同運動速度與補償系數(shù)的對應關(guān)系；

獲取設(shè)備當前時刻的運動速度；

根據(jù)所述當前時刻的運動速度和所述對應關(guān)系確定當前時刻的補償系數(shù)。

利用所述補償系數(shù)對當前的頭部姿態(tài)進行補償當前。

通過當前的運動速度結(jié)合補償系數(shù)可以對當前的頭部姿態(tài)進行補償，頭部姿態(tài)包括多個參數(shù)確定，通過補償系數(shù)可以對運算過程中進行補償，提高準確度，避免造成圖像的抖動和漂移。

結(jié)合圖1-a所示，本發(fā)明實施例中提供一種頭部姿態(tài)補償方法，所述方法包括：

s101、配置不同運動速度與補償系數(shù)的對應關(guān)系。

在不同運動速度下，設(shè)置不同的補償系數(shù)，根據(jù)畫面顯示效果，得出補償系數(shù)與設(shè)備的運動速度的對應關(guān)系。

所述對應關(guān)系為：

角速度w＝aη+h，其中a和h均為常數(shù)，所述η為補償系數(shù)。

s102、獲取設(shè)備當前時刻的運動速度。

s103、根據(jù)所述當前時刻的運動速度和所述對應關(guān)系確定當前時刻的補償系數(shù)。

s104、利用所述當前時刻的補償系數(shù)對當前的頭部姿態(tài)進行補償。

當前時刻的補償系數(shù)通過陀螺儀的調(diào)整后頭部姿態(tài)公式，計算得到調(diào)整后的陀螺儀的頭部姿態(tài)，其中，所述頭部姿態(tài)公式為

w為陀螺儀測量的實時角速度，q(t)為當前的頭部姿態(tài)，q(t-1)為上一時刻的頭部姿態(tài)，δ為根據(jù)地磁傳感器數(shù)據(jù)以及重力傳感器數(shù)據(jù)來計算頭部姿態(tài)的補償量，η為補償系數(shù)。

通過動態(tài)調(diào)整陀螺儀的頭部姿態(tài)補償量，提高了測得頭部姿態(tài)數(shù)據(jù)的準確度，避免導致人眼看到的畫面有明顯的抖動和漂移，提升了用戶的體驗感。

結(jié)合圖1-b所示，本發(fā)明實施例中提供了一種頭部姿態(tài)補償裝置，所述裝置包括：

確定模塊100，根據(jù)當前時刻的運動速度確定對應的補償系數(shù)；確定模塊具體包括：

配置單元101，用于配置不同速度與補償系數(shù)的對應關(guān)系；

獲取單元102，用于獲取設(shè)備當前時刻的運動速度；

確定單元103，用于根據(jù)所述當前時刻的運動速度和所述對應關(guān)系確定當前時刻的補償系數(shù)；

處理模塊104，利用所述當前時刻的補償系數(shù)對當前的頭部姿態(tài)進行補償。

可選地，所述配置單元101還用于：

在不同運動速度下，設(shè)置不同的補償系數(shù)，根據(jù)畫面顯示效果，得出補償系數(shù)與設(shè)備的運動速度的對應關(guān)系。

可選地，所述對應關(guān)系為：

角速度w＝aη+h，其中a和h均為常數(shù)，所述η為補償系數(shù)。

可選地，所述處理單元104還用于：

當前時刻的補償系數(shù)通過陀螺儀的調(diào)整后頭部姿態(tài)公式，計算得到調(diào)整后的陀螺儀的頭部姿態(tài)，所述頭部姿態(tài)公式為

其中，w為陀螺儀測量的實時角速度，q(t)為當前的頭部姿態(tài)，q(t-1)為上一幀的頭部姿態(tài)，δ為根據(jù)地磁傳感器數(shù)據(jù)以及重力傳感器數(shù)據(jù)來計算頭部姿態(tài)的補償量，η為補償系數(shù)。

可選地，所述頭部姿態(tài)補償裝置為虛擬現(xiàn)實設(shè)備。

本發(fā)明實施例中還提供一種頭部姿態(tài)補償?shù)脑O(shè)備，其特征在于，包括：處理器和存儲器，其中，

所述存儲器中存有計算機可讀程序；

所述處理器通過運行所述存儲器中的程序，所述處理器用于：

配置不同運動速度與補償系數(shù)的對應關(guān)系；

獲取設(shè)備當前時刻的運動速度；

根據(jù)所述當前時刻的運動速度和所述對應關(guān)系確定當前時刻的補償系數(shù)；

利用所述當前時刻的補償系數(shù)對當前的頭部姿態(tài)進行補償，所述頭部姿態(tài)用于生成當前圖像。

圖2所示為本發(fā)明實施例提供的計算機設(shè)備示意圖。圖像生成設(shè)備200包括至少一個處理器201，通信總線202，存儲器203以及至少一個通信接口204。

處理器201可以是一個通用中央處理器(cpu)，微處理器，特定應用集成電路(application-specificintegratedcircuit，asic)，或一個或多個用于控制本發(fā)明方案程序執(zhí)行的集成電路。

通信總線202可包括一通路，在上述組件之間傳送信息。所述通信接口204，使用任何收發(fā)器一類的裝置，用于與其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信，如以太網(wǎng)，無線接入網(wǎng)(ran)，無線局域網(wǎng)(wirelesslocalareanetworks，wlan)等。

存儲器203可以是只讀存儲器(read-onlymemory，rom)或可存儲靜態(tài)信息和指令的其他類型的靜態(tài)存儲設(shè)備，隨機存取存儲器(randomaccessmemory，ram)或者可存儲信息和指令的其他類型的動態(tài)存儲設(shè)備，也可以是電可擦可編程只讀存儲器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、只讀光盤(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或其他光盤存儲、光碟存儲(包括壓縮光碟、激光碟、光碟、數(shù)字通用光碟、藍光光碟等)、磁盤存儲介質(zhì)或者其他磁存儲設(shè)備、或者能夠用于攜帶或存儲具有指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼并能夠由計算機存取的任何其他介質(zhì)，但不限于此。存儲器可以是獨立存在，通過總線與處理器相連接。存儲器也可以和處理器集成在一起。

其中，所述存儲器203用于存儲執(zhí)行本發(fā)明方案的程序代碼，并由處理器201來控制執(zhí)行。所述處理器201用于執(zhí)行所述存儲器203中存儲的程序代碼。

在具體實現(xiàn)中，作為一種實施例，處理器201可以包括一個或多個cpu，例如圖2中的cpu0和cpu1。

在具體實現(xiàn)中，作為一種實施例，圖像生成設(shè)備200可以包括多個處理器，例如圖2中的處理器201和處理器208。這些處理器中的每一個可以是一個單核(single-cpu)處理器，也可以是一個多核(multi-cpu)處理器。這里的處理器可以指一個或多個設(shè)備、電路、和/或用于處理數(shù)據(jù)(例如計算機程序指令)的處理核。

在具體實現(xiàn)中，作為一種實施例，圖像生成設(shè)備200還可以包括輸出設(shè)備205和輸入設(shè)備206。輸出設(shè)備205和處理器201通信，可以以多種方式來顯示信息。例如，輸出設(shè)備205可以是液晶顯示器(liquidcrystaldisplay，lcd),發(fā)光二級管(lightemittingdiode，led)顯示設(shè)備，陰極射線管(cathoderaytube，crt)顯示設(shè)備，或投影儀(projector)等。輸入設(shè)備206和處理器201通信，可以以多種方式接受用戶的輸入。例如，輸入設(shè)備206可以是鼠標、鍵盤、觸摸屏設(shè)備或傳感設(shè)備等。

上述的頭部姿態(tài)補償設(shè)備200可以是一個通用計算機設(shè)備或者是一個專用計算機設(shè)備。在具體實現(xiàn)中，圖像生成設(shè)備200可以是虛擬現(xiàn)實設(shè)備、臺式機、便攜式電腦、網(wǎng)絡(luò)服務器、掌上電腦(personaldigitalassistant，pda)、移動手機、平板電腦、無線終端設(shè)備、通信設(shè)備、嵌入式設(shè)備或有圖2中類似結(jié)構(gòu)的設(shè)備，本發(fā)明實施例不限定頭部姿態(tài)補償設(shè)備200的類型。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

以上對本發(fā)明所提供的一種圖像生成方法及相關(guān)設(shè)備進行了詳細介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。